Белый чугун – это сплав железа, углерода и кремния, получаемый при отливке. Его применяют в производстве множества предметов, начиная от труб до художественных изделий. Он получил свое название не только потому, что его цвет отличается от серого чугуна, но и из-за своей устойчивости к коррозии и продолжительности службы.

Семьдесят лет назад белый чугун использовался только для производства отливок. Было сложно достичь нужного размера и формы, и его качество было неравномерным. Но с развитием технологий производства стали появляться все более точные методы получения белого чугуна с различными свойствами.

Сегодня белый чугун разнообразен и имеет широкое применение. Он используется в машиностроении, для изготовления литьевых форм, станков и других промышленных оборудований. Благодаря его разнообразным применениям, необходимо знать о свойствах белого чугуна, чтобы производить из него высококачественные изделия.

Что это такое?

Белый чугун – это тип чугуна, который отличается от остальных своим высоким содержанием кремния и марганца. Эти элементы придают ему достаточную прочность для использования в строительстве и механической обработке, а также белый цвет, который и определяет его название. Белый чугун также известен как литой железо.

Он широко используется в производстве чугунных труб, статуй, столбов и других изделий. Благодаря своей цветности и хорошей литьевой способности, белый чугун также может использоваться для производства орнаментальных элементов и декоративных изделий.

Белый чугун имеет много преимуществ перед другими материалами, такими как высокая жаростойкость, стойкость к абразивному износу и коррозии. Он также легко поддаётся обработке, что позволяет изготавливать изделия самых разнообразных форм и размеров по индивидуальным проектам.

Сравнение белого и серого чугуна

Белый и серый чугун — это два разных материала, однако они не так уж и сильно отличаются друг от друга. Серый чугун получается при изливании расплавленного чугуна в форму, а белый чугун производится путем добавления специальных присадок, которые ускоряют охлаждение материала.

Одним из преимуществ белого чугуна является его повышенная прочность и твердость по сравнению с серым чугуном. Также, белый чугун обладает лучшей устойчивостью к износу и коррозии.

• Преимущества белого чугуна:
• Повышенная прочность и твердость
• Устойчивость к износу и коррозии
• Длительный срок службы

• Недостатки белого чугуна:
• Высокая стоимость производства
• Сложность в обработке
• Отсутствие гибкости и деформации

Белый чугун применяется в производстве различных изделий, которые подвергаются воздействию высоких температур, износу и механическим нагрузкам. А серый чугун, благодаря своей хорошей литейной способности, обычно используется для производства различных литейных деталей и кузнечных изделий.

Механические свойства белого чугуна

Твердость белого чугуна достигает 65 — 71 HRC. Она обеспечивает высокую износостойкость и стойкость к ударам. Это свойство делает белый чугун идеальным материалом для изготовления деталей, которые подвергаются сильному износу, таких как качающиеся части машин и оборудования.

Прочность на сжатие белого чугуна составляет около 2000 МПа. Это свойство делает его очень прочным и способным выдерживать большие весовые нагрузки. Белый чугун используется для изготовления корпусов и других деталей машин и оборудования, которые подвергаются давлению.

Сопротивление разрушению на изгиб белого чугуна составляет от 400 до 1200 МПа в зависимости от типа сплава. Это позволяет белому чугуну легко справляться с повреждениями, вызванными изгибом и деформацией.

Ударная вязкость белого чугуна относительно низкая, что может привести к его легкому разрушению при сильных ударах. Однако, этот недостаток может быть компенсирован другими свойствами, такими как твердость и прочность на сжатие.

Исходя из механических свойств белого чугуна, можно заключить, что он является высококачественным материалом для производства деталей машин и оборудования, которые подвергаются сильным нагрузкам и износу.

Виды белого чугуна

Белый чугун — это легкосплавный материал, который отличается своей прочностью и устойчивостью к высоким температурам. Он имеет несколько видов, которые используются в разных областях промышленности.

• Серый чугун: это самый распространенный вид белого чугуна. Он содержит большое количество углерода и кремния, благодаря чему обладает высокой прочностью и стоимостью. Серый чугун широко используется в производстве запчастей для машин, инструментов и других изделий.
• Белый кристаллический чугун: это более дорогой вид белого чугуна, который содержит меньше углерода и кремния, но больше марганца и хрома. Он имеет высокую термическую устойчивость и используется в производстве керамических изделий, ножей и других изделий, требующих высокой прочности и термостойкости.
• Полукристаллический чугун: это смесь серого и белого чугуна, имеющая свойства обоих видов. Он используется в производстве тяжелых машин, оборудования и других изделий, требующих высокой прочности и устойчивости к высоким температурам.
• Пластичный чугун: это вид белого чугуна, обладающий высокой пластичностью и устойчивостью к ударам. Он широко используется в производстве автомобилей и других транспортных средств, а также в производстве газовых труб и других изделий, требующих высокой прочности и устойчивости к вибрации.

Обыкновенный белый чугун

Обыкновенный белый чугун (также известный как серый чугун) — это один из наиболее распространенных видов чугуна, который получается при отливке расплавленного железа с содержанием углерода 2,0-4,5%. Он имеет серый цвет и хрупкий характер, что связано с высоким содержанием углерода в материале.

Обыкновенный белый чугун широко используется в производстве литых частей и компонентов, таких как камеры сгорания, гильзы для поршней, тормозные барабаны и различные фланцы. Он также применяется в машиностроении для изготовления инструментов с высокой износостойкостью, таких как режущие инструменты и шестеренки.

Чтобы улучшить свойства обыкновенного белого чугуна и сделать его менее хрупким, его можно обработать специальными способами, такими как легирование, которое позволяет добавить в сплав мелкие частицы других металлов, таких как никель, которые повышают его прочность и устойчивость к разрыву.

• Главные преимущества обыкновенного белого чугуна:
• Низкая стоимость и доступность материала;
• Высокая износостойкость и продолжительность эксплуатации;
• Возможность использования в широком диапазоне температур и условий эксплуатации;
• Химическая устойчивость и стойкость к коррозии.

Жаропрочный

Белый чугун — это сплав железа, углерода и кремния. Более высокое содержание кремния позволяет ему иметь легче разрешимую структуру, что обеспечивает высокую прочность и жаропрочность. Это делает его идеальным материалом для производства деталей и компонентов, которые должны выдерживать высокие температуры и давления.

Жаропрочность белого чугуна достигается за счет особого строения его кристаллической решетки. Кремний, который является важным элементом в составе сплава, взаимодействует с углеродом и железом, образуя силикаты и карбиды, которые повышают термическую стабильность материала. Эти соединения препятствуют разрушению материала при воздействии высоких температур, что делает его идеальным для применения в самых жестких условиях.

Из-за его великолепных жаропрочных характеристик белый чугун широко используется в производстве котлов, турбин, турбореактивных двигателей, литейных форм и других приложений, где требуется высокая термостойкость.

Легированный

Легированный белый чугун – это сплав, который содержит дополнительные элементы, такие как никель, кремний, марганец, медь, хром и другие. Эти добавки придают материалу улучшенные свойства, такие как прочность, устойчивость к коррозии и наиболее подходящие свойства для конкретных проектов и приложений.

Содержание добавок в легированном белом чугуне может варьироваться в зависимости от задачи, которую он выполняет. Например, для деталей, используемых в условиях высокой температуры, таких как головки цилиндров двигателя, добавляют кремний и молибден, что улучшает устойчивость и стойкость к высоким температурам и сокращает износ.

Легированный белый чугун также широко используется в производстве мясорубок, станков для обработки дерева, опор для линий электропередач и других промышленных изделий. В промышленных приложениях легированный белый чугун может быть предпочтительнее других материалов благодаря своей прочности, устойчивости к коррозии и устойчивости к износу.

Из-за своих улучшенных свойств легированный белый чугун может быть более дорогим, чем нелегированный белый чугун, но он обеспечивает лучшие характеристики для конкретного применения и может иметь более долгий срок эксплуатации.

Нержавеющий чугун

Нержавеющий чугун – это вид чугуна, который остаётся устойчивым к коррозии и ржавлению благодаря особой сплавной добавке. Этот материал широко используется в производстве различных изделий, таких как раковины, кухонные приборы, краны и т.д.

Нержавеющий чугун обладает высокой износостойкостью и устойчивостью к высоким температурам, поэтому он часто используется в промышленной сфере, в том числе при производстве литейных форм и прочих инструментов.

Одним из способов производства нержавеющего чугуна является метод изготовления на основе сфероидального чугуна, который содержит большое количество магния. Этот метод дает возможность создавать более прочный и устойчивый материал, чем в других методах производства.

• Преимущества нержавеющего чугуна:
• Устойчивость к коррозии;
• Высокая износостойкость;
• Устойчивость к высоким температурам;
• Хорошая свариваемость;
• Долговечность и надежность.

Расшифровка маркировки

Маркировка на белом чугуне содержит информацию о его химическом составе и механических свойствах. Она состоит из букв и цифр, которые обозначают следующие параметры:

• C — содержание углерода
• Si — содержание кремния
• Mn — содержание марганца
• P — содержание фосфора
• S — содержание серы

Все значения указываются в процентах. Например, маркировка СЧ20 означает, что в составе чугуна содержится 2% углерода, 1,5% кремния, 0,5% марганца, 0,2% фосфора и 0,02% серы.

Кроме того, маркировка может содержать информацию о механических свойствах чугуна, таких как прочность и твердость. Например, маркировка СЧ20.1 обозначает, что чугун имеет прочность на разрыв не менее 200 Н/мм² и твердость не ниже 170 Бринелля.

Маркировка	Содержание элементов, %	Механические свойства
СЧ10	C 2.5-3.3 Si 1.2-2.0 Mn 0.5-1.0 P ≤0.25 S ≤0.02	Прочность на разрыв не менее 100 Н/мм² Твердость не ниже 130 Бринелля
СЧ20	C 1.8-2.5 Si 1.2-2.0 Mn 0.5-1.0 P ≤0.25 S ≤0.02	Прочность на разрыв не менее 150 Н/мм² Твердость не ниже 150 Бринелля
СЧ30	C 1.3-1.8 Si 1.2-2.0 Mn 0.5-1.0 P ≤0.25 S ≤0.02	Прочность на разрыв не менее 200 Н/мм² Твердость не ниже 170 Бринелля

Область применения

Белый чугун широко используется в машиностроении и металлообработке благодаря своим высоким механическим свойствам: прочности, устойчивости к износу, коррозии, высокой температуре плавления и термической устойчивости.

Он применяется для изготовления различных деталей машин, оборудования, инструментов, запчастей, в том числе:

• Цилиндров, поршней, коленчатых валов, шатунов, ников;
• Клапанов, клапанной заслонки, корпусов насосов и турбин;
• Зубчатых колес, тормозных барабанов, фрикционов и передач;
• Трубопроводов, фланцев, кранов и задвижек;
• Редукторов и роторов в турбинах;
• Фланцев, крепежных элементов, ножей и шестеренок.

Белые чугуны обладают хорошей обработкой, свариваются и спаиваются, причем возможно использование различных видов сварочных материалов. Это позволяет использовать этот материал для производства элементов трубопроводов, которые необходимы для того, чтобы в них не попадалась коррозия, холодное смачивание и механические нагрузки.

Некоторые виды белого чугуна могут использоваться для производства монокристаллических силициевых резаков, а также монокристаллических сапфировых кристаллов для изготовления лазерных элементов и оптических приборов в электронной промышленности.

Также белый чугун используется в строительстве элементов декора и в оформлении интерьеров.